A methodology for definition of neuromuscular electrical stimulation sequences: an application toward overcoming small obstacles

Tendências em biomecânica ortopédica aplicadas à reabilitação

“…The network is composed of 3 layers and can use as points of entrance the angles joints of knee, ankle and hip (59,60) ; additional to these, it can also be used as an entrance for the network the floor vertical reaction force and the momentum anterior/posterior linked to the upper limbs in gauntlets of crutches/walkers (57,58) . As angle sensors for joints are used electro-goniometers in patient's knee, hip and ankle, and for measuring vertical component of floor reaction force and anterior/posterior momentum, special inner soles (FSRs 1 placed in determined points of foot soles) or even special crutches (with strain gauges placed to measure crutch deformation) (53) . For walking performance the network should have exits that are proportional to changes in NMES pulse width in femoral and fibular nerves at individual's leg (54,59,60) , so contracting the femoral rectus, anterior tibial ischio-tibial, gluteus maximus and gastrocnemius muscles (57,58) .…”

“…A rede é composta de três camadas e pode utilizar como entrada os ângulos das articulações do joelho, tornozelo e quadril (59,60) ; somado a estes pode-se ter ainda como entrada da rede a força vertical de reação do solo e o momento anterior/posterior associado aos membros superiores em manoplas de muletas/andadores (57,58) . Como sensores de ângulo das articulações são usados eletrogoniômetros no joelho, quadril e tornozelo do paciente, e para medir a componente vertical da força de reação do solo e momento antero-posterior são usadas palmilhas instrumentalizadas (FSR's 1 localizados em pontos determinados da sola dos pés) ou ainda muletas instrumentalizadas ("Strain Gauges" em ponte, medindo a deformação da muleta) (53) . Para realizar a marcha a rede deve ter saídas proporcionais às mudanças nas larguras de pulso da EENM nos nervos femoral e fibular localizados na perna do indivíduo (54,59,60) , contraindo assim os músculos reto femoral, tíbia anterior, ísquio-tibiais, glúteo máximo, e gastronêmio (57,58) .…”

“…No entanto para utilizar a EENM fora do laboratório o sistema deve estar apto a atender às várias condições necessárias como superar pequenos obstáculos (53) , ou subir escadas. Foi proposto ainda o comando, de forma voluntária, do movimento através do reconhecimento de padrões do sinal de voz, utilizando redes neurais (19,57,58) e também o reconhecimento de padrões do sinal Mioelétrico (EMG) dos músculos preservados acima da lesão, utilizando analise digital.…”

“…However, for using NMES out of a lab, the system should be able to match the different necessary conditions, such as overcoming small obstacles (53) , or to climb stairs. A command was including proposed, as a voluntary control of movement through acknowledgment of voice patterns, using neural networks (19,57,58) and also through acknowledgment of myoelectrical sign (EMG) of muscle preserved above the lesion, using digital analysis (52) .…”

CONTROL FOR ELECTRICAL NEUROMUSCULAR STIMULATOR USING FUZZY LOGIC - Trainning gait in paraplegics

“…The electrical neuromuscular stimulation is the most adjusted technique for application in cases of atrophied muscle due the lack of movements caused mainly for spinal cord injury or vascular encephalic accident because it can causes development and increasing of the muscular strength, even in those without a voluntary contraction [1].…”